Thermisch getrennte Stirnplattenstöße: Fid-Bau Portal

Thermisch getrennte Stirnplattenstöße

Göpfert, Tomas / Lange, Jörg / Batzke, Hans-Ulrich

Im konstruktiven Ingenieurbau wie auch im Stahlwohnungsbau werden aus architektonischen Gründen die tragenden Stützen gerne außerhalb der Gebäudehülle angeordnet. Um die Bildung von Wärmebrücken zwischen außen liegender Stütze und innen verlaufendem Riegel zu vermeiden, kann die Stirnplattenverbindung dieser beiden Bauteile mittels einer Zwischenplatte aus glasfaserverstärktem Kunststoff thermisch getrennt werden. Auf der Basis des bisherigen Kenntnisstandes wurden Untersuchungen an geschraubten, biegesteifen und mit einer thermischen Trennschicht versehenen Stirnplattenstößen durchgeführt, welche eine praxisnahe Betrachtung des Trag- und Verformungsverhaltens ermöglichten. In den Hauptversuchen wurden insgesamt 15 thermisch getrennte Stirnplattstöße einer kombinierten Momenten-Querkraftbeanspruchung ausgesetzt. Die untersuchten Stirnplattenstöße blieben auf Träger des Typs HEA 280 mit überstehenden Stirnplatten und Schrauben der Größe M 24 beschränkt. Die geringe Abweichung zwischen den Versuchsergebnissen und dem Komponentenmodell des Eurocode 3 bestätigt dessen Anwendbarkeit auf die Berechnung der Anschlußtragfähigkeiten der untersuchten thermisch getrennten Stirnplattenstöße. Von einer Anwendung der Eurocoderegeln zur Steifigkeitsberechnung der thermisch getrennten Stirnplattenstöße muß jedoch angesichts eines sehr großen Abstandes zwischen Versuch und Modell abgeraten werden. Es zeigte sich, daß die Anschlußsteifigkeiten in hohem Maße von der gewählten Schraubenvorspannung abhängig sind. Für drei dynamisch durchgeführte Teilversuche unter kombinierter Momenten-Querkraftbeanspruchung mit nicht vorgespannten Schrauben konnte eine statistisch nicht abgesicherte Bauteilbruchwöhlerlinie erstellt werden. Versagensmaßgebend waren hier die Edelstahlschrauben im Zugbereich, die thermische Trennschicht wies keine sichtbaren Schädigungen auf.

In structural engineering and in steel housebuilding there is an increasing architectural interest in positioning walls inside the supporting columns. In order to prevent the formation of thermal bridges between beams and columns, the connection can be separated by a thermal intermediate layer made of fibre composite. Based on the secured state ofknowledge a model for the evaluation of resistance and rotational stiffness of bolted beam-to-beam splices with extended end-plates and thermal separation has been developed. This model allows the user-oriented analysis of the behaviour of such joints.